群体感应信号分子免疫调控数学模型的渐近分析

细菌能够分泌一种或多种化学物质来控制其毒性因子的表达,这种生理行为称为群体感应(Quorumsensing,QS),而其分泌的化学物质称为群体感应信号分子。群体感应信号分子能够感知和判断菌群密度及周围环境变化,使得细菌在感染机体时不易被免疫系统识别,同时群体感应信号分子对免疫系统还具有免疫调控功能。据此建立了一类数学模型描述群体感应信号分子的免疫调控机理,分析了模型平衡点的存在性及其渐近稳定性,并运用Matcont研究了模型可能的分岔现象。
     

酰基高丝氨酸内酯——细菌与真核生物之间信息交流的介导分子

许多革兰氏阴性细菌利用酰基高丝氨酸内酯（AHLs）作为胞间信号分子协调细菌群体基因的表达，这一AHLs介导的细菌群体感应系统参与细菌多种生理行为和生物学功能的调控.近年来人们研究发现细菌AHLs也能够影响真核基因的表达，真核生物反过来也可能会通过产生AHL类似物或AHL信号通路中的激活剂或拮抗剂与细菌群体感应系统发生相互作用，意味着细菌和真核生物利用酰基高丝氨酸内酯进行某种形式的信息交流.文中介绍了上述各方面的研究进展.     

细菌和真菌群体感应研究进展

群体感应(QS)最初是指一种细菌细胞之间的通讯系统,即细菌通过产生和释放扩散性信号分子来感知细菌群体密的变化,引起特定基因表达,进而协调群体行为以适应环境变化。大量研究表明,群体感应系统控制细菌多种生理行为,如生物膜的形成、毒素基因的表达、生物发光等。近年的研究表明,真菌中也存在类似于细菌群体感应信号分子的调节分子,该调节分子介导着真菌某些生理行为的调节,如菌相转化、霉菌毒素产生、孢子形成等生理行为。本文从细菌群体感应信号分子和群体感应系统的分类及不同真菌中群体感应现象等方面对近年来群体感应的研究进展进行综述,并探讨霉菌群体感应在霉菌毒素研究中的应用。     

近岸海洋细菌的群体感应与生物膜形成关系

检测分离获得的43株海洋细菌的群体感应信号分子及生物膜形成能力,评估细菌群体感应信号分子与生物膜形成能力之间的关系.结果显示,高丝氨酸内酯类化合物活性菌株(10株)中90%的菌株(9株)有很强的生物膜形成能力,且10株中的7株(70%)所形成的生物膜存在明显的细胞团.具有AI-2活性的菌株中67%的菌株具有较强的生物膜形成能力.结果中具有AHLs活性的菌株往往形成强的生物膜,并常能形成较大的细胞团.许多不能产生群体感应信号分子的菌株也具有较强的生物膜形成能力,可见对于环境细菌,群体感应信号分子的存在特别是AHLs的存在,趋向于是细菌生物膜形成的充分非必要条件.     

生物膜和生物膜形成菌的研究

细菌生物膜是一个复杂的微生物群落,生物膜巾除了水和细菌以外,还含有细菌分泌的胞外聚合物、吸附的营养物质、代谢产物及DNA等细菌裂解产物.介绍细菌生物膜的形成过程,并综述了近年来医学领域以几种成膜力强的条件致病菌为研究对象,从基因水平上证实了细菌细胞表面结构鞭毛、纤毛、胞外聚合物和群体感应信号分子等细胞因子对生物膜形成的影响.     

群体感应介导的溶藻行为对蓝藻水华控制的研究

水体富营养化加剧了蓝藻水华的暴发,生物方法控藻在有效应对蓝藻水华方面具有广阔的前景.在暴发蓝藻水华的水体中存在大量溶藻细菌,其溶藻能力与群体感应作用紧密联系.溶藻细菌通过群体感应调控胞外溶藻物质的分泌,从而实现对蓝藻水华的控制.通过对溶藻菌群体感应系统、蓝藻自身的群体感应及菌藻关系研究现状的综合分析,探讨溶藻细菌群体感应在蓝藻水华治理中的作用,为蓝藻水华的防控提供参考.     

微生物群体感应系统及其在现代食品工业中应用的研究进展

群体感应系统是一种广泛存在于多种微生物中的基因表达调控系统,能够借由对特定信号分子的密度感知实现对相关基因的靶向调控,从而使微生物展现出与低密度条件时截然不同的群体行为以及特性,以此来应对环境的变化。由于群体感应调控存在明显的生物广泛性、机制独特性以及作用高效性,使其成为近年来微生物领域中的研究热点。微生物作为食品工业中的重要研究对象,在食品保鲜,益生菌生产,食品发酵,绿色生物合成,微生物防腐剂及风味剂生产等研究领域中均发挥着至关重要的作用。明悉群体感应系统在上述领域中的作用,有助于推动微生物在食品生产中的进一步应用。着重介绍了群体感应的主要类型及其相关调控机制,并对其在食品腐败中的重要作用以及在未来食品工业中的潜在应用进行了概述;对未来群体感应在食品研究领域的发展进行了展望,旨在为以群体感应为基础的新型食品相关技术的发展提供理论依据。     

细菌群体感应机制与动植物病原菌的致病力

N 酰基高丝氨酸内酯 (AHLs)作为信号分子介导的细菌群体感应机制参与许多生物学功能的调节 ,当侵染动植物寄主组织的病原菌繁殖到一定量时 ,细菌本身产生的AHLs积累到临界浓度 ,AHLs与胞内特异受体结合 ,启动致病因子的表达。利用AHLs降解酶和AHLs类似物的特性 ,干扰和破坏病原菌的AHLs 群体感应机制 ,将为利用现代生物技术防治此类细菌病害开辟了一条全新的途径     

中草药对铜绿假单胞菌及其群体感应抑制作用

为了筛选对多重耐药铜绿假单胞菌具有抑菌作用的中草药,并筛选铜绿假单胞菌的群体感应蛋白LasR的抑制剂,本实验利用纸片扩散法对59株临床分离的铜绿假单胞菌和1株PAO1进行抗生素药敏试验,并对其中3株菌进行中草药提取物体外抑菌试验,通过检测报告质粒中β-半乳糖苷酶的活性来筛选LasR蛋白抑制剂。实验发现,丁香、赤芍等中药粗提物具有良好的抑菌效果,部分中草药可通过影响LasR蛋白的水溶性或信号分子与受体蛋白的结合来实现对细菌群体感应的调控。     

用细菌生产化工材料

美国杜邦公司的科研人员近日宣布,他们利用经过基因改造的细菌吸食玉米中的糖分,结果使这种细菌分泌出了能够制造聚酯纤维所需要的化学物质.这种化学物质将很快用于服装、地毯、窗帘以及人造革的生产.     

研究揭示亮氨酸在中枢神经调节中的作用

中枢神经系统的营养感应信号通路与外周组织的代谢分子调控网络关系密切,其功能紊乱是促发代谢性疾病的重要原因。中枢神经系统,特别是下丘脑,在营养素感应和调控代谢过程中扮演重要角色。     

双组分系统RaxH/RaxR与RavA/RavR的共进化关系

本研究对细菌中的两个双组分系统(RaxH/RaxR与RavA/RavR)之间及其自身两个蛋白之间是否具有共进化特征进行了分析,发现其存在高度的共进化关系,预示它们之间在信号传导中可能处于某一传导途径的不同节点.通过遗传分析发现,RaxH/RaxR在转录水平上调控ravA/ravR的表达,应位于RavA/RavR信号传递的上游.由于RaxH/RaxR可能感应和传导群体信号,而RavA/RavR又调控细胞第二信使c-di-GMP的代谢,所以此双组分级联系统可能在细菌群体行为中扮演重要的角色.     

Sema3A在风湿免疫性疾病中的研究进展

风湿免疫性疾病是机体免疫系统对自身抗原成分发生异常免疫反应,导致自身组织器官损伤或功能异常的一类疾病,其发病机制尚未完全阐明,但发病率和患病率在逐年升高。信号素(Sema)家族蛋白被称为轴突导向分子,在多个生物过程中发挥重要作用,其分泌成员Sema3A作为负向调节因子参与调控风湿免疫性疾病免疫反应。就Sema3A的结构、受体、功能及Sema3A在风湿免疫性疾病中的作用进行综述,为风湿免疫性疾病的新型靶向治疗药物提供依据。     

群体感应系统的合成生物学研究进展

群体感应系统通过释放到环境中的信号分子来进行交流,进而协调群体行为,因其结构简单、机理清晰而广泛应用于合成生物学的研究.简要介绍合成生物学的概念,着重阐述基于群体感应系统的合成生物学研究及其在细胞浓度控制、生物被膜信号通路和生物化工领域的应用.最后,探讨群体感应系统研究的不足,并做进一步展望.     

神经系统如何记忆免疫信号?

神经系统与免疫系统间存在精密复杂的互作网络,明确神经系统记忆、影响免疫系统炎症信号的机制具有重大基础研究和临床转化价值.本文阐述免疫系统和神经系统在炎症性疾病中对机体的调控,指出神经系统影响免疫记忆的证据,介绍神经-免疫互作网络,以期为治疗免疫系统疾病提供研究新思路.     

饮茶可加强人体对疾病的抵抗能力

最新研究显示.普通的一杯茶水可能有效地预防传染病.美国《国家科学院学报》发表的一份研究报告说,在茶中发现的一种化学物质可以五倍地提高人体预防疾病的抵抗力.据美联社报道,参与研究的科学家表示,这种化学物质能够加强人体免疫系统抵抗细菌、病毒和真菌入侵.哈佛医学院的布     

凡纳对虾penaeidin2抗菌肽基因的克隆与性质研究

抗菌肽分子是无脊椎动物先天免疫系统中,直接发挥免疫效应的分子;它在对抗病原细菌侵染的过程中发挥着重要的功能.本文以凡纳对虾对虾素抗菌肽基因penaeidin2作为研究对象,系统地进行了基因克隆、氨基酸序列比对、分子进化关系以及分子结构的初步预测等研究.研究结果显示:Lva-pen 2基因是一个免疫反应相关基因,它在凡纳对虾的先天免疫系统中发挥着重要功能.     

分泌型IgA在黏膜抗感染中的作用

分泌型IgA(sIgA)作为黏膜免疫系统的效应分子在呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道的黏膜抗感染中发挥重要作用.其抗感染机制可能和阻止病毒吸附、凝集细菌、溶解细菌、调理吞噬和ADCC作用有关.检测sIgA有助于呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道感染的诊断和治疗.     

饮茶可加强人体对疾病的抵抗能力

最新研究显示 ,普通的一杯茶水可能有效地预防传染病 .美国《国家科学院学报》发表的一份研究报告说 ,在茶中发现的一种化学物质可以 5倍地提高人体预防疾病的抵抗力 .据报道 ,参与研究的科学家表示 ,这种化学物质能够加强人体免疫系统抵抗细菌、病毒和真菌入侵的能力 ,有朝一日可能用于研制抗病药物 .哈佛医学院的布考斯基博士表示 ,他和同行在实验室内分离了这种化学物质 ,并在志愿者身上进行试验 ,证明这种物质的确能够抵抗致病微生物 .他说 ,在人体上的试验清楚地证明 ,每天饮用 5杯茶可以加强对疾病的抵抗力 .宾夕法尼亚大学的营养专家…     

钙调素参与离子通道和受体功能的调控

离子通道和受体是神经细胞信号发生及传递的结构基础.近年来的研究证明,离子通道和受体的功能受到细胞内及细胞外许多化学物质和信号分子的调控.越来越多的证据表明,正是这些以离子通道和受体为靶标的调控机制决定了中枢神经系统功能的复杂性和可塑性.在众多复杂的调控机制中,Ca 2+ 信号途径对于神经细胞的正常活动和病理改变均是至关重要的.经离子通道和受体内流的Ca 2+ 可对Ca 2+ 内流进行反馈调控,或是调控其他离子通道和受体的功能,它们的共同特点是都有Ca 2+ /钙调素(CaM)的参与.Ca 2+ /CaM通过对离子通道和受体进行反馈调控来保持通道之间的功能协调性和胞内的Ca 2+ 平衡.文中阐述了Ca 2+ /CaM参与调控离子通道和受体功能的分子过程,进一步说明了细胞编码Ca 2+信号的机理.